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Moderne Wissenschaft für verbesserte Keramiken

Es ist die Glasierung, mit der eine poröse und minderwertige Tonmasse versiegelt wird, und die ein ansonsten wertloses Stück Keramik in ansehnliches und zerbrechliches Porzellan verwandelt. Mithilfe der Erhitzungsmikroskopie und dem Gradiententest konnten kritische und anwendungsbezogene Parameter von keramischen Glasuren definiert werden.

Industrielle Technologien

Eine keramische Glasur ist eine dünne, leuchtende und farblose Beschichtung, die auf Tonprodukten wie Töpferware, Porzellan und Ziegeln zu finden ist. Es ist eine glasartige Substanz. Dieses glasartige Material versiegelt, wenn es gebrannt wird, die Oberfläche des porösen Tons und erzeugt so die bekannte harte Oberfläche. Es ist schwierig, kritische Punkte zu definieren und keramische Glasuren konsequent zu charakterisieren, was hauptsächlich am glasartigen amorphen Zustand des Materials liegt. Zudem kommt es, wenn die Temperatur der Glasur ansteigt und schließlich die Versiegelungstemperatur erreicht wird, häufig zu einer gleichzeitigen Blasenbildung. Blaseneinschlüsse in der Glasur führen zu einer deutlichen Verschlechterung der Eigenschaften. Im BUCOGLACER-Projekt wurden mithilfe von ausgeklügelten wissenschaftlichen Methoden innovative Prozesse entwickelt, um die Blasenbildung in der Glasur von keramischen Produkten zu kontrollieren. Es wurde das Gradientenverfahren verwendet, um die Versiegelungstemperatur genauer zu spezifizieren. Zusätzlich zum Gradiententest wurde die Erhitzungsmikroskopie eingesetzt, um das Verhalten der Probe bei unterschiedlichen Temperaturen zu beobachten. Mit der Erhitzungsmikroskopie kann eine hochmoderne Bildanalyse der Glasurprobe mit der Temperatur als Funktion erstellt werden. Mithilfe von Bildanalysetechniken können charakteristische Punkte im Schmelzverhalten der Glasur bestimmt werden. Diese Charakteristika tragen dazu bei, aus bekannten Formeln die Viskosität der Glasur als eine Funktion der Temperatur zu berechnen. Obwohl die Kenntnis der Viskosität und der Versiegelungstemperatur ausreicht, um das Verhalten der Glasur vollständig zu bestimmen, wurde von Projektpartnern hierfür ein Verfahren aus der thermischen Mikroskopie verwendet. Es zeigte sich, dass dies ein effektives und wichtiges Verfahren ist, welches dabei hilft, die Blasenbildung in der Glasur gänzlich zu eliminieren. Diese Methode liefert zudem die Basis für die Entwicklung von neuen Messnormen, die in zukünftigen europäischen Standards zur Herstellung von Keramiken eingebunden werden können.

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18 Oktober 2017